package main.java;

/**
 * @program: pratice
 * @author: 关键我是大怪
 * @create: 2021-10-02 17:16
 */

import java.util.ArrayList;
import java.util.HashMap;
import java.util.Random;

/**
 * 题目：
 * 设计一个支持在平均 时间复杂度 O(1) 下，执行以下操作的数据结构：
 * insert(val)：当元素 val 不存在时返回 true ，并向集合中插入该项，否则返回 false 。
 * remove(val)：当元素 val 存在时返回 true ，并从集合中移除该项，否则返回 false 。
 * getRandom：随机返回现有集合中的一项。每个元素应该有 相同的概率 被返回。
 */

public class Test43_设置容器 {
    class RandomizedSet {
        private HashMap<Integer, Integer> map; // 保存元素在 list 中的位置
        private ArrayList<Integer> list; // 保存元素的list
        private Random random; // 生成随机数

        /**
         * Initialize your data structure here.
         */
        public RandomizedSet() {
            list = new ArrayList<>();
            map = new HashMap<>();
            random = new Random();
        }

        /**
         * Inserts a value to the set. Returns true if the set did not already contain the specified element.
         */
        public boolean insert(int val) {
            if (map.containsKey(val)) {
                return false;
            }
            list.add(val);
            map.put(val, list.size() - 1);
            return true;
        }

        /**
         * Removes a value from the set. Returns true if the set contained the specified element.
         */
        public boolean remove(int val) {
            if (!map.containsKey(val)) {
                return false;
            }
            // 获取待删除元素在 list 中的位置。
            Integer index = map.get(val);
            // 获取 list 中的最后一个元素
            Integer lastEle = list.get(list.size() - 1);
            // 在待删除元素的位置上，将其设置为 最后一个元素，相当于把它删除了
            list.set(index, lastEle);
            // 同时更新 最后一个元素 在数组中的索引映射关系
            map.put(lastEle, index);
            // 直接将最后一个删除（最后一个元素已经被保存在原待删除元素的位置上了）
            list.remove(list.size() - 1);
            // map 中也要将待删除元素的索引关系删除
            map.remove(val);
            return true;
        }

        /**
         * Get a random element from the set.
         */
        public int getRandom() {
            return list.get(random.nextInt(list.size()));
        }
    }
}
